Untersuchungen über die wahre Zusammen setzung der atmosphärischen Luft

XI. U t i t e r s u c h ung e tt 4 b e r d i e 10 a h I* e Zusam ni e 18

s e t z u n g d e r a tnaosphar i schen L u f f . Von

U U M A Y und B O U S S I N G A U L T .

(Conrpt. rend. Juin f81f. p . i005.)

Die Kohlensaure, gekohlte Gase und zut'illige Dunste ab- gerechnet , enthiilt die Atmosphiire Sauerstoff und Stickstoff i n einem Verhiiltnisse, welches beinahe constant zu sein scheint.

I m Allgemeinen nimmt man an, dass die Luft aus eineiu Gemenge von Sauerstoff und Stickstoff bestehe, nod erkliirt sich dessen Unveriitiderlichkeit durch die Vermuthung, dass die Pflan- zen mit h e n griinen Theilen unter dem Einflosse der Some nlle Kolilenqiiure zersetzen, welche diirch das Atbmen der Tliiere odcr die Fiiulniss orgnnischer Kijrper entwickclt wird. So wurtle dann die Bestindigkeit in der Zusammensetzung der Lnft Maass- stab und Beweis der schundeii Harmonie in der Nator darbieten, die, durch t l e ~ Mittel der Atmosphiire die beiden orgsnischen Reiche mit einander verbindend, aie so in eine gegen- seitige Ahhiingiglieit bringen wurde.

Indessen sind nicht alle Cbemiker uberzeugt, dass die Zu- eammensetxung der LuPt constant sei, selbst drvon nicht, dass die Loft ein Gemenge von Sauerstoff und StickstOK sei.

Einige unter ihncn, namenthh PrOut, Dijbere iner , F a I k n e r und T b o m s o n, betrachten das constante Verh5ltnisg der Elemente in der LuR als eine so entschiedene Thatsache, dass sie die Luft als eine wirkliche cbemische Verbindung aus 20 Vol. Sauerstoff und 80 Vol. Stickstoff betracbten. Die Ue- berheugung des gelehrten Professors in Glasgow i n dieser Ruck- Hicbt steht selbst so Pest, dass er , von dieser Vorauasetzonq auage- hend , die Dichtigkeiten von Sauerstoff urid Stickstof bestimmt bat, welche zur Grundlsge einer g8DZeD atomistischen Theorie gedient haben.

Fiir andere Cbemiker, und zu diesen muss mnn vor Allen den beriibmten Grunder der atomistischen Theorie, den ehrwiir- digen Da 1 t o n recbneo, wurde die Luft ein veriinderliches Ge- menge von Sauerstotl und Stickstoff sein, reicher an Sauerstoz itt den Regionen, welche wir bewohnen, deren Stickstoflgebelt

Journ. f. praht. Chemie. XSIV. Y. 3

66 Dumas u. B o u s s i n g a u l t , ub. die wahre

aber in dem Maasse vorwallerid werden wiirde, i n welchem man eicb in der Atrnosphiire crhiibe. D a l t o n ' s Griinde sind scharfsinnig, sie tragen gana den Chsrakter tles malhematischen Beweises.

Us ist namlich diese ~Meiiiung minder auP Versuche als auf Rechnung begrundet, uriil diese hat such, iri e t m s anderer Weise von Hrn. B a b i n e t vorgctragen, denselben zu iihnlichen Resultaten gefubrl. Nach diesen Anvichten aiirtle man , wCh- rend zo Paris die LuPt aus 21 Th. Snuersloff und 79 Th. Stick- etoff bestetit, in verschiedenen Hiihen Co!gcnde Zusammensen- cungen antreffen :

S~iicrstoff i n 100 Th. Luft. 0 2 1

2000 Meter 2046 6000 - 19,42

10000 - 15,42. Die Rechnuiigen rler Htlrn. Da I t o n u. B a b i n e t s ind bin

jetst nieht in E i i i k h n g mit den Resullalen der Vcrsiiche iind besonders mit den Analysen, welche G a y - L u s s a c an der bei seiner merkwiirdigcn Lufthhrl aufgcfangenen Lurt anslellte, mit denen, melche eitier von i ins i n Amerika aiif bedeutenden Hiihen unternahm, und endlich mit dell zalrlreichen Arialysen , welche ein scharPsinniger und i n seiner Geneuigkeit Itewiihrter Chemi- ker, Prof. B r u n n e r in Bern, aur dem Giitfel des Faulhorn~ wiihrend eines liingern Aufen!hil!tcs I'iir tliesen Zweck ausge- Piihrt hat.

Es giebt also Cbemiker, welche nach ihren Versuchen die l d t ansehen, als sei sie aus 20 8auer.btolf und 80 Stickstoff gebildet und eine wirkliche chemischc Verbindung, wiihrend andere sie a h ein constantes Gemenge von 2 1 Sauerstoff und 79 Stickstoff ansehen. Endlich komrnen noch Physiker , welche wollen, dass ihre Zusamrnensetnung mit der Huhe vsriire.

-4He diese Ansichten gebcn keine sebr hoheIdee vnn dein Zutrauen, welches die gewijhrilicli zur Luftanalyse nngervandtc Methode einfliinst. Sie beweisen, daes Jedcr i n ihr genugende Ursachen eines Fehlers zu sehen glaubt, urn en zu rechtferti- gm, dasa e r auf die bekannten Analysen 80 nenig Gewicht legt

Die Ungewissheit steigt nnch, wenn man weisg, dass die llnflanalyse auf drs Vollkommensle mit den von R e r z e I i u s

Zusammensetzung der atmospharischen Luft. 67

und Du I o n g aagegebenen Dichtigkeiten des SauerstotTes oad Stickstoffes iibereinstimmt welcbe doch, wie man weiter unten seben wird, offenbar ungennu sind.

So diirfen w i r es also nicttt blos 81s eine historiscbe Be- stiitiguitg fur wichlig halten, die Zusammensetzung der 1,uft einer neuen Priifung zu unterwerfen, die genau genuq sei, den Gelehrlen Zutrauen einzuflijssen. Zu der Riicksicbt aue einen der Letzten Wiinschc, welcben L a p l a c e in dieser Versamm- l u n g ausgeqwochen hat und deasen Vollfiihrung er der Acade- mie an's Herz legte, ist nun noch ein wirliliches unabrveisbares Interesse gekommen ; dcnn die scharfsinnigsten Theorien der Wissenschaft scheinen bei dieser Frag-e iiber die Zusammensez- zung tler Luft iii's Spiel zu kommen, an ihr zu scheitern und sich unler einnnder zu witlersprechen. S o haben fur P r o u t untl T h o m s o n allc Gase Dichtigkeiten, die durch Miiltiph in

ganzen Zablen von der Diclrligkeit des W a s s e r s t o h ausgedrijckt wertlen. Der Stickstoff ist 14mal schwerer als Wasserstoff, der Saucrstoff ist l(ima1 schwerer. Endlicb findcn sich Sauerstolr und SlickslolF in der Zusammensetzung tler atmosyhirischen Luft genau i n tletn \'erhiiltnisse von I zu 4 dem Volumen nacli.

Da uber allc tlrei Pancte derselbe Zweifel obwaltete, mussten wir Verfnhriingsweiseii nnwenden, welche von den bis jetzt fiir die Dichligkeit des Saucrsloffes oder des SlickstotTes angenommenen Z a h h entschiedcn unnbhlngig wlren j wir musuten es sogar vermeirlen, unsere Luftanalysen aof die Zusammen- setznng irgend einer Verbindung zu stiitzen, die wir mit HiilPe der Luft gewonnen, denn h i i n hiilte man sich auf vorberige aoalylische Angaben berufen miissen, ond ohne eine Thatsache der Wissenschdt i n Zweifel zu ziehen, bielten wir es doch Piir niithig, un8 von allen Bedingongeo frei zu halten, die dem einen Puncte fremrl wiiren, dessen Bestimmung wir benbsichtigten.

Alle diese E'orderungen fanden mir in der Anwecdung eines eben so leicht zn begreifenden lrls anzuwendenden Ver- fahrens ert'iillt , welches nicbts Pu'eues darbietet als dns Miltel, die W%gung der Gase staft der Messung anznwenden. SO gliiclite es uns, die Analyse der Luft anzustellen , indem wir den i n ihr enthaltenen Sauerstoff und Stickstuff rbwogen. Nachdem wir uns niimlicb einen luftleercn Ballon verschnfft hatten , setzten wir ihn in Verbindong mit einer Rohre, die wir mit metalli-

5 :?

69 D i i m a s u. B o u s s i n g a u l t , ub. die wohre

nchem , durcli Wasserstoff reducirtem Kopfer angepiillt und mit Hiihnen so versehen hatten, dass auch aie lut'tleer gemacht werden konnte; iibrigena war das Gewicht der Riihre Eenau hestimmf.

AIs nun das Kiipf'er bin ziim Rothgliihen erhitxt war , iiff- neten wir die Hfihne, durch welche die Luft eindringen muss, welche d r n n i n tlie Rijhrc dringt, wo pie nugenblicklich dem Metalle ibren Snuerstoff abgiebt. Nach einigen Minulcn offnet man den zweiten Hntin und den des Bdlons, und 11as Stick- stoffgas geht in den leereo Brrllon. Kiiri blcihen -die Hiibne offen, die Lirft striimt liinxu , und nach Manssgahe, wie sie i n die Riilire t r i t t , verliert sie ihren SauerstoR; es ist mithin reiner Stickstoff, was i n den Bsllori kommt. W e n n er voll oder hei- nahe voll ist, ho sclilicsst man alle! tllihiie. Darnach Wigt man Bnllon uiitl Riihre rnit ilireiii Sticlistofi p o n d e r ! j dann wiigt man sie rvietler, nachdem m a n sie luftleer gemacht hat; der Untersctiied dieser heirlen Wiigungen liefert das Gewicht ilea Stickstoffes. Was dns Gewictit des Sauerstoffes anhetriflt , so wird dieses durch den Gemichtsiiberschuss niiyegeben, welchen die Rohre mit dem Kupfer wiibreiid der nauer tles Versuclies nngenommen hat. Wir \r*olleri Piir jetzt riicht bei den Yorsicbts- maassregeln verweileri, welche w i r bei Abwiigung des mil Stick- stoff gerullten und des leeren Ballons anwandten, sic werden besser an ihrern Platae pein bei Erorterung der Mittel, welche wir nnwandten, urn die Dichligkciten des Sauersloffcs u n d Stick- stoffes zu controliren.

A her wir mussen erkljiren, worniif sich unsere Geberzeu- gung stiitzt i n Betreff der Grundlnge unsers Verfahrens, d. ti. der giinzlichen Absorption 11es SauerslotTes aus der I,uPt, die durcli die Riihre uber d u s KupPer dreicht.

&.* geniigt, zu seheri, wie iler Versuch sich darstcllt, um gnnz versichert iiber diesen Gegenstnnd xu sein. Die Idrift wird riiimlich augenbliclilicli bei ibrem Eintrelen i n die Rijhre ihrea Sauerslores beraubt. Das sicb oxydirende Ktqit'er nimmt einen n ~wiinii hegrenalen b u m ein, und es lindct sicti selhst narh den rrn liingsten wiihrenden Versucbcn die Oxydatiou R u f 2 oder 3 Centimeter beschrinkt. Beinahe der ganze Rriim der Rijhre enthjilt dsher nacli dem Versuche noch metallisches Kupfer, d n s noch seinen vollen GIAIIZ besilzt und vortrefflirh geeignet ist, die letzten Spuren Sauerstoff suhonehmen.

Zusammensetzung der atmospharischen Liift. 69

Nichtsdestoweniger wollten wir uns auf dlese Aeuaserllch- kelten nicht berufen. Nachtlem Alles wie gewCihiilich ange- ordnet war, verdreifachlen wir die Schnelligkeit des Lufistro- mes in dem Apporate, und unter diesel) ungiinstigen LTmstiin- den versuchteii wir, ob noch Sairerstoff ubrig bliebe. Es war auch nicht die geringste Spur geblieben. Wir trieben niimlich die gaoze Menge des Stickstoffeu durch eine RGhre, melche eiiie

hrblose ammoniakalische Aufliisung von Kupfercbloriir enlhielt. and wir konnten in dieser Fliissigkeit lieinen Schein einer Piir. b u n g entdecken, und doch wird sie ilurch die kleiiiste Spur von Sauerstoff dunkelblau gefiirht.

Mit Hiilfe dieses Verfnhrens, in sebr grossem Maassstabe ausgefiihrt , haben alle unsere Versuche die von franzijsisctieii Chemikern aogenommene Zusammensetzung der Luft bestiitigt, welche auf die schonen eudiometrischen Versuche gestutzt ist, durch welcbe Humbold t dnd G a y - L u s s a o vor 33 Jahren die Zusammensetzung der Luft innerhalb der Grenzen der Sen- sibilitiit ihrer Instrumente aul ganz vorwurfsfreie Weise feststellten.

Wir wollen nicht alle unserc Bnalysen hittheilen, wir geben hier nur das Detail dercr, die ilann nngeslellt wurden, als die in der Ausfiihrung der Methode erlaogle Erblirulig uns er- laubte, eine Genauigkeit zu crreichen, die sie zu Vergleichun- gen berahigte. Und wir miiyseii es nussprechen, dass riacli

Maassgabe, wie wir die kleincn Ursacheri von Irrlhiimern, welche rvir anfangs ubersehen hatten , beseitigteri , die anscheinen- den Verschiedenheitcii in der Zusamnieiisetzung der Luft ver- schwanden; die letztere zcigte sicli immer bestlndiger , und wir kamen zu der bestimmten Einsicht, ilass die Unterschiede, welcbe beim ersten Anfaoge der Zusamniensetmng tlcr Luft ei- genthiimlich schienen , Beobachtungsfehlern zuzusclireiben sind.

Die LuPt , welche wir der Analyse unterwarfen, wiirde durch Glasrijhren gezogen, welchc dieselbe im Garteii meines Laboratoriums, nahe beim Jardin 3t.y Pla71lZS, schijpften.

Wenn wir zu gleicher Zeit 2 Anslysen inactiten, so eii- digten sich die beiden Zuleitungsriihren an dcraelben Slelle und nuhmen folglich Luft OUY ein und derselben Schicht.

gaben iibersichtlich folgende Resultate : Sechs Versuche, die j e zwei zugleich nngestellt wurden,

70 Dumas u. B o u s s i n g a u l t , iib. die wrrhre

Rleiner Ballon. Ballon von

37. April. Seuerstoff 2292 2292 auf' 100 Th. Luft 25. - - - 23,03 23,Otl

mittl. Griisse.

29. - - 23,03 2404

Mittel ,22,993 23,016.

Sauerstoff 23,010 oder 23 Sfickstoff 76,990 oder 77

rlcl Zusommensetzung der LuPt dem Gewichte nach mid unter deli Umsflnden, unter denen wir arbeiteten.

Bei elnem Versuche, wo wir mit Lnft nrbeiteten, die im Laboratorium selbst aufgefengen war , fanden wir nur 22,3 Sauerstoff auf' 100 Gewichtstheile Luft. Dieser Unterschied, der i n den eridiometrischen Verf'ahrnogsweisen kaum zn schiitzen ist, driickt sicb bei unserem Verfahren in so betrachtlicben Zahlen 809, dass e r such dcr mindest auf'merksamen Beobach- tung nicht entgehen konnte; aber wir schieben Pur andere Zeit die Untersuchungen in Betreff verdorbener Luft auP und .nehmen u n s vor, dieselben so auszuf'iibren, dass wir dabei die Studien, welche Physiologie und Heilkonde von ihr Pordern, im Auge behalten.

Indem wir uns n u n so aul die Irussmmensetzung der nor- malen Luft beschriinken, finden wir , dass in den letzten Tsgen des Aprils bei scbonem Welter dieselbe aus 2300 Gewichtsh. Saoerstoff und 7700 Gewichtsth. Stickstoff gebildet wird. Da diese Thatsache von jeder Berichtigung, jedem Coefficienten und jeder Hypothese unabhangig ist, so kann sie dienen, um einige Zahlen von der biichsfen Wichtigkeit zn erforschen, n5mlich die Dichtigkciten des 8tickstoffes und des Sanerstoffes.

Nimmt man das Mittel alter sechs Versuche, so flndet man:

10u,000 100

Nimmt man niimlich 2,300 Sauerstoff 7,700 Stickstoff

und theilt jede tlieser Zalrlen mit den respectiven Dichtigkeiten von Sauervtoff, SticlistoR und atmosphiirischer h f l , so h i l e t man eine passenile Uebereinstimmung in den Volumenzahlen, die daraus entstehen. Und da die Dichtigkeif der Loft gleich der

10,000 Luft

Zusammensetzung der atmosphir ischen Luft. 7 I

Einheit Ist, so miissen i 0 , O O O Oewichtsth. Lurt 10,000 Volu- mentheile reprfsentiren , welche die Bumme der Volumina voti 2,300 Saueretofl und 7,700 Stickstoff bilden miresen. Mali

hiitte alao 21,300 7,700 i,IO% -k 0,976 - = io,ooo,

wenii die v u n B e r z e I i u Y niigegeberien Dichtigkeiten von Sauer- s t o l und Stickstotf geiiaii wiiren. Aber man hat im Gegentheile: einerseils 10000 Gew.-Th. Luft = I0000 Vo1.-Th. Lutl

7700 - Sticksf. = 7889 - Stickst. 2300 - Sauerst.= 2086 - Sauersr.

andrerseits

9976 Vol.-Th.LuPt. Das Volirrneii Lult, welches = 10000 sein miisste, wiirde

sich also nicht iiher 9976 erheben, was einem Fehler VOII

a5J/loooO entspricht. Da wir nun glaubfeo, tiass ein solcher Feh- ler in unseren Versucheo unmiiglich sei, so hielten wir’ es fiir niithig , die Dictiligkeiten von Ssuerstoff und Stickstoff mit iieuer Sorgfalt xu suchen.

Das Princip, auf welches wir uns stiitzten, hat u n s snfiing- lich w u eiiier Menge vergeblicher Versuche gefiibrt , aber wir hoffen, dass daraus eitie Mctboile hervorgegaogen sein wird, die im Stande ist, in dieserlei Uritersuchungen eine Genauigkeit zu bringeit, die keine Grenae hat als die, welche aus der Ca- pacitBt der Geriiiuse entspritigt, die immer auf schwer au uber- schreitende Grenzen verwieseii bleibt.

Man kann die 1)iohtigkeit eittes Gases iuesueii, wenii wan das Gewicht der Lull, welchea eiii entleerter Bellon verloreii hat, mit dem Gewichle des Gases vergleichf, Jss in den Bellon eintreteii kann, rim die Slelle der Luft eiiizunehmen.

Dies8 Verfahren i d sehr bequein; man wenilet es meislen- theils an, aber es setzt vorous, dasx d3.s Gas im voraus i n einem Behdlter. sufbewabrt sci, aus dem ulaii ey achopfe, urn den Ballon zu Cullen. Wir aber wollteti die Nolhwendigkeit einer vorherigen Gasbereilung unil der Bufbewahrilng in Recipientcn vermeiden, weil dieses Verfsbreii tausend Ychwierigkeiten hin- sichtlich der Reinheit der Gase rnit sich bringt wegen des Au+ tnusches von Gas und Luft, der bei Beriihrung init der luffge- siittigten Fliissigkeit einlritt.

E’olgendes ist der Gang, den wir eiiiuchlugen. Das Gns wird in eioer Weise bcreitet, dass es rein und trocken am Eiide

72 D u m a s u. Boussingault, ub. die wrlhre

etnca Rohres ankomml, welches man mit einem luftleeren Ballon in Verbindung setzt. OeRnet man den Hatin dieses Gefiisses: 80 dringt Jas Gas in's lnnere desselben. Man regulirt die Be- reifung und das Eintrelen deu Gases in den Balloo in solcher Weise, dass in dem zur Erzeugung und Reiniguog bestimrnten Apparate stets ein den gewiihnlichen iibersteigender Drucli statt- flndet. Wenn der Bnllon volt von dem Gase ist, pumyt man ihn leer und Piillt ihn znm zweiten Male. Dann nimmt man an, dass er mit reinem Gase angefiillt sei, eine Annahme, die lieinen irgend auf der Wage zu schiitzenden Irrthum in sich triigt.

Endlich muss man zum Wiigen ubergehen, und man be- darf eines dreimaligen: I) das Wiigen des mit Gas angefiillten B~llons, 2) des leeren und 3) deu mit trockner Luft angefiillten Ballons. In der angegebenen Ordnung gehen diese W1- gungen rasch von Stallen und aie geben I ) das Gewicht deu Gases, 2) das eines gleichen Volumens LuPt ;:). Xun war noch iibrig, die eigene Temperatur des Gases'und die der Luft zu kennen, welche wiihrend des Wlgens den Ballon umgiebt. Darin berubt sonder ZweiPel d s s Geheimniss der Widerrpruche, welche man bei den Zahlen bemerkt, welche die Dichtigkeiteo der Gase ausdriicken urid von so vieleo beriihmten Physikern und Chemikern angegeben, dabei aber von einander so entPernt sind, dass Niemand noch gewagt bat, das Mittel derselben anzunehmen.

Urn gewisse constante, leicht xu bestimmende Temgetsturen zu haben, mussten wir in den Ballon eio von Hrn. D a n g e r verfertigtes Thermometer stecken , welches Hiindertlheile eines Grades ablesen liisst. Die Thermometerriihre mird in eine 6hs- rohre gesteekt, welche zwischen der Dille des Ballons und dem Hahne angehracht ist. Der Beobachter kann n u n die genaue Temperatur des Glases lesen, ohne dass er nSthig hat, den Ballon aus der Umgebung zu eotfernen, mit der er sich in Tem- peraturgleichgewicht gesetzt hat.

Dieae Umgebung oder kiinstliche Hiille wird von einer grossen cylindrisehen Zinkvase gebildet, d e w innere Wind von

*) Dless Priucip war nuch schon in den Uotersuchungen zur Anwendung gekommen, welche einer von uns mit Rrn. S t a r s iiber die Dichtigkeit der Kohleneaare anrtellte.

Zusammensetzung der atmosphiirischen Luft. 73

der aussern om 2 Decimeter absteht. Der ringfiirmige Raum, den sie zwischen sich Iasuen, und der &urn zwischen dem innern und iiusserii Bodeii sind rnit Wasser angefullt; die Oeffoung des Gefasses wird mit einem beweglicheu Deckel verschlousen, in dessen Dicke eine Wasserschicht von 2 Decimeter Durch- messer angebracht ist.

Der in diese Eiille gebrachte Ballon Ilndet sich folglich umgeben von einer Wasserclchicht, 2 Decimeter dick, deren Tem- peratur man bis auP l/loo Grad genau kennt. Da ausserdem der Ballon mit einem Thermometer versehen ist, welches seine ionere Temperatur rnit derselben Genauigkeit angiebt, so geniigt es, zu warten, bis die beiden ,Thermometer ubereinstimmen, um gewiss zu sein, dass des Gas bis auk' ' /;oo Grad genari dieselbe Temperatur habe.

Es warde von keinem Interesse sein, die Gensuigkeit in diesem Betrachte noch weiter zu treiben, wenn man bedenkt, dass selbst bei unseren griissten Bnllons der Irrthum von Grad nur einem Gewichtsfehler von vl0 Milligr. eotspricht, welches Gewicht eine mit l bis 2 Kilogr. belastele Wage gar nicht mehr aozeigt.

Im Augeobliclie, wo man den Hahn des Ballons verschliesst, kennt man nun den Druck des Gases bis zu y2,, Mm., weil er dem der atmospharischeu Luft, wie ihn das Barometer angiebt, gleich ist, und Piir seine Temperatur kann man bis auP so0 Grad einstehen.

Urn das genaue Gewicht des Ballons EU erbalten, werden gihnliche Maassrepeln erfoordert.

Wenn niimlich der Ballon am Eaken der Wage be- Pestigt ist und der Beobschter sich niihert, urn abzuwiigen, SO

erwarmt er den Ballon und die Luft, die ihn umgiebt, so dass Stromungen eintreten j das scheinbare Gewicht des Balloos iin- dert aich regellos und innerhalb solcher Grenzen , dass dadurch jeder Gedmke an absolute Genauigkeit zerstiirt wird.

Wir beoutzten eioe Wage nach P o r t i n'scher Eiorichtung, welche mit der grossten Sorgfalt voo Brn. D e 1 e u i I, Balsncier der Munze, gearbeitet war. Diese Wage steht iu einem grossen Schranke, der mit Blei ausgelegt und im Innero mit ge- branntem Bake angePiillt is t , welcher die Luft in einem con- stanten hygrometrischen Zuslande erhiilt. Der am Haken der

74

Wage aufgehiingte Bnllon schaukelt in diesem Schranke, und da die Tbiiren desselben verschlosseri sind, 80 is( er vor allen Stratilungen von aussen gesichert. &in Tbermometer, melchea Hunderttheile eines Grades angiebt, liefert , neben den Ballon gesetzt , unmittelber die Temperatur der LuYt des Schranlies, und ein ilanebeti gestellles Baromeler giebt den Drucli derselben ail.

In der Regel liiinnen wir einen Ballon nicht zweimal nach einander wBgen, SO dass wir dasselbc scbeinbare Gewicht er- ballen, aber in der Regel hat auch die Lurt des Schraokea Ver- Hnderiingen um einige Hunderttheil Grade erlitten, und die Wii- gungen coincidiren , wenn man dafur die Correction macht. Wenn der Beobachter nicht die Temperatur der LuR mil der Bussersten Genauigkeit in Recbncing bringen kijiinte, wie wir es t h u n , so miisste er das Mittel aus den anscheinend nicht ubereinstirnmenden CViigungen nehmen, und dieses Miltel wiirde ealscb sein , wiihrend wirklicli die Wiigungeii sebr genau wii- pen und nur eiuer Temperatiircorrection bedurfleo, urn iiberein- zuutimmeo.

Mittelst dieser Verfahrungsarten uahmen wir zuerst die Dichtigkeit des Sauerstoffes, und wir bestimmten dieselbe so oft, dam es uns mit iioseerster Klarheit dargelhan ist, doss die von B e r z e 1 i u s und D u 1 o n g angegebene Dicbtigkeit 1,1026 nicht beibehalten werden kann und sich mehr als irgend eine andere von der Wahrheit entfernt, wie es ubrigeos auch D u l o i i g fiirchtelc. Die Versuche, welche wir zuletzt snstellten und bei denen wir alle Mittel vereinigt batten, die im Stande waren, ihre vollkommene Geriauigkeit zu versichern , wurden mit Sauerstolf angestellt , der aus einem Oemisch von concentrirter ScbwePelsiiure und Mangansuperoxyd bereitet murde. Das Gas wurde gereinigt, indem es durch Rohren oder Flaschen strich, welche mit Kalilauge anget'iillt waren ; es wurde getrocknet, indem es durch Riibren oder Flaschen mit concentrirter reiner Schwefelsiiure strich.

Dumas u. B o u s s i n g a u l t , iib. die wahre

Dichtigkeit (Ids SaUWStOfe8. I. Versuch 1,1033 2. - 1,1056 3. - 1,1067

3,3180 Miltel 1,1057.

Zusammensetzung der attnospbarischen Luft. 13

Dieser Werth triflt fast geriau mit der von Ern. de S a u s - s u r e angenommenen Dichtigkeit 1,1056 zusammen. Derselbe niihert sich gleichralls seht der alten von B i o t und A r a g o nngegebenen Dichtigkeit 1,1036, und wenn sich diese ein weoig niedriger zeigt, so deutet dievs ohne allen Zweifel darauf bin, dass das mit so vieler Sorgfalt und Genauigkeit von T b e n a r d fur die Versuche,von B i o t und A r ago bereitete Sauerstoffgas durch etman Luft verunreinigt war , indem es durch das Was- aer strich, welches d a m diente, es umzufiillen.

Die Berichtigung , welcher rvir d ie Dichtigteit des Sauer- stoffgases unterworfen hrben, IPsst aber , weit entfernt ~ den Einklang zwischen der durch genaue Versuche von uns ermit- telten- Zusammenselzung der Luft und den Dichtigkeiten voo Sauerstoff und Stickstoff wieder herzustcllen, nur noch eine grossere Diflerenz hervortreten als wir oben gezeigt haben. Mail wiirde niimlich erholten :

2,300 1,1057 - -- 20,80 Vol. Saoerstoff,

7,700 0,976 -- - 78,89 Vol. Stickstoff

99,69 Vol. atm. Luft, anstatt iOO,OO, d. h., dass man mit unserer Zusammensetzung der Luft, uo- serer Dichtigkeit des Sauerstoffes und der von B e r z e l i u s und Du l o n g gegebenen Dichtigkeit des StickslotTes nicbt mehr die Dichtigkeit der Luft darstellen kaon. Der Irrthum ist ausser- ordentlich, denn f i r eiii Element von tlieser Wichtigkeit is( in der That ein Fehler von ungefiihr Va p.C. sehr gross.

Diess dentet d a m e bin, dass B e rz e li u s und D u I o a g, nschdem sie eine der von uns selbst gefmdeoen beinahe aho- liche Zusammensetzung der Luft sngenommen hatten, sich ge- nothigt sahen, die vie1 zu geringe Dichtigkeit des Sauerstoffes, bei der sie sich begniigt hatteo, durch eine zu hohe Dichtig- keit des Stickstoffes auszugleichen.

Wir haben die Dichtigkeit des Stickstoffes genommen init Btilfe eines Stickstoffes, den wir dnrch Kupt'er ans der Loft eelbst gewonnen hatten, indem wir Kohlendure und Wasser mit kaustiscbem Bali und Scbwefelsaure absorbirten. Hier folgen die Resultate dreier Versuche :

76 Dumas u. B o u s s i n g a u l t , fib. die wahre

Dichliykeit de3 Slickstoffes.

1. Versuch 0,970 2. - 0,972 3. - 0,974

2,916 Mittel 0,972.

Nimmt man diese Dichtigkeit, d ie des Sauerstuffes und das Gewichtsverhtiltniss, mit welchem wir d ie Zusammensetzung der Lutl angaben, an, so Andet man Polgende Zahlen:

2,300 1,1057 -- - 20,80 Vol. Sauerstoff,

7,700 0,973 - = 79,22 Vol. Stickstoff

100,02 Vol. LuPt, W ~ S bis auf fl/,ocoo genau die Dichfigkeit der ah Einheit arr- genommenen LuR darstellt.

Nimmt man die Zahlen, so wie die Versucbe sle geben: 2,301 - = 20,81 Vol. Saueratoff, 1,1057 7,699 0,972

= 79,19 Vol. Stickstoff

100,00 VOl. Luft, 80 wiirde die Uebereinstimmung absolut genau werden. Indes- sen betrachten wir den Ausdruck filr die Zusammensetzung der Luff, der sic nls gebildet auu 20,8 Vol. Sauerstoff und 79,2 Gtickstoff betrachtet , fur hiureicbend angertdhert.

Dieser Ausdruck entfernt sicb, mie man siebt, wenig von der allgemeinen Ansicbt und er hat die wichligsten Be- richtigungen uber Dichtigkeiten VOD Stickstoff und Sauerstofl er- fordert , urn 811s der Gewichtszusamlnensetzun; der t u n ber- vorzugehen. Betrachten wir fur einen Augenblick s lu normale Luft diejenige, welche wir gegen Ende des Aprils bei sch6- nem und trocknem Wetter in den Umgebongen des Jardin des Pluntes auftingen, so konnten wir docb jetzt ihre Zusammeri- setzung alu vollliommen festgesetzt betrachten bis auP weniger sls ein Tausendtbeil an Gewicbt und Volumen.

Aber diese Zusammensetzung muss wechseln. Weriu es regnet, so I tkt dss Wasser, wclche8 sicb coodensirt, mehr

Zusammensetzung der atmosphiirischen Luf?. 77

Sauerstoff als Stickstoff auP; wenn es friert, so IGst das Was- ser dieselben Gase fahren, day verdunstende Wasser gicbt sie gleichfalls der Atmosphare wieder. Die Verbrennung, daq Ath- men der Thiere nehmen der Lufi Sauerstoff, die Pflanzen geben ihr mit ihren griinen Theilen Sauerstolf jeden Tag unter Ein- wirkung tlcr Sonne nb. Diese uiid ohne ZweiPel viele andere Ursachen drebeir dahin, das Gleichgewicht der Elemente in der Atmosphiire an einem gegebenen Puncte zu stiiren, die eineo in diesem, die anderen in jenem Sinne. Es bliebe also noch zu wissen ubrig, ob das Bestrebeii, welches die Gase zeigen, sich zu mischen, unterstiitxt durch die von Temyeratnrverschie- denheit erregterr Verticalstromuogen, begunstigt auch durch die Winde, welche in der Ferne unaufhorlich die Borizontal- schichten der Luft forttragen und vermischen, ob diess Alles nicht die aus tier Localwirkung der von u n s eben iibersichtlich sngedeuteten Ursachen entspriiigenden momentanen Differenzen schnell auPheben wurde.

Versuchc, die in diesem Sinne anzustellen waren, wiirtlcn, um entscheidend zu seiri, eine Zeit erfordern , die wir ihnen nicht opfern lionnten, und Apparate, die wir noch nicht besilxen. Bei der Auxfiihrutig unserer Versuche haben wir auch uber- haupt den Zwecli im Auge behalten, die Grenze zu suchen, unterhalb welcher es unnotbig wiire , Versuche anzustellen.

Da alle im Vorhergehenden mitgetheilten Versnche bei schonem und troaknem Wetter an,aesfellt waren, wiederholten rvir sie an einem regnichlen Tage, da der Sauerstoff der T,uft vom Wasser in vie1 griisserer Menge nuPgel6st gehalten wurde als der Stickstoff; ilieser Umntand verpprnch einen vie1 besser bestimmbaren Unferschied als irgend sonst einer, den wir u n s vorstellen konnten. Wir konnten leider unsern Wunsch erst in einer xiemlich von unseren ersten Analysen fern liegenden Zeit ausfiihren. Bier folgen unsere Resultate: Gew. des Sauerstoffes 3,648 23,015

der deR Rohre Bnllons 18,840 0'052 118,892 76,983

24,540 100,000.

Gw. des Stickstoffes

annlysirte Luft

Wzibrend also rlas Mittel aris uneeren sechs Versuchen bei schonem Welter

78 Dumas u. B o u s s i n g a u l t , iib. die wahre

23,010 Sauerstoff r u e 100 Lnft giebt, snilen wir bei anhalfendem Regen

23,015 Sauerstoff nut' 100 Lufl, d. h. genau dasselbe VerhSltnisw. Man li6nnte freilich vermu- then, dass der Unterschied der Jabreszeiten den durch den Re- gen bervorgebrachten Unterschied auszeglichen babe, aber diess Rind zu Peine Unterschiede, urn nnders a h durch eine Reibe von xahlreichen, mit Sorgfalt in eiriem zu solchen mefeorologi- schen Studien bestimmten Laboratorium angestelllen Versuchen klar gemacht werden zu liijrinen. Uns wenipstens ist entschie- den, dass der Sauervtoff unter dem Einflusse des Regens riicht um ein Tnusendtheil vrriirl, ein Resultat, das man sich erkliiren mag, wenn man will, indem man sagt, dass, wenn das Wasser bis zu 4 Meter vom Boden komrne, in welcber Hijhe wir die Luft zu unperen Annlysen schiipflcn, es sich sclron in den obe- ren Regionen der Atmosphiire, durch d ie es pet'allen, mit Luft gesgttig't babe. Aber in dieFern Falle wuriie die Analyse nichts lebren, als nur, wenn man big zu einer betriichtlichen Hiihe einen Ballon hiriaufliesse , der bestimmt wiire, das Snugrohr in die Luftsctticht mi bringen, RUS welclier der Regen fiillt, um die zur Arialyse bestimmte Luft dein Apparate zuzufiihren.

Variirt die Snuerstollmenge mit der Hiihe? Sichts deutet bis jetst daraut' hin, und dtirch positive Versuche ist man vollliommen bcrechtigt, das Gegcntheil xu glauben.

Die Luft, welche G a y - L u s s a c BUS einer Hijbe von un- geffihr 7000 Meler mitbrachte, wurde durch unsern beruhmten Collegen und T h 6 II R r d der Annlyee untermorfen. Man Ivusste damah nicht, so wie treule, mit weleher 1,eichtigkeit der Was- serstog mit Luft sich verunreinigt, sobald e r Wrsser beriihrt.

Auch lieferri die Analysen etW8S zu vie1 Sauersloff, 21,2, nrchdem alle Corrcctionen gemachl sind. Ds man aber die Vorsiclrt hattc, zu gleicher Zeit auf dieselbe Weise mit dem- selben Wassersloff die RUP dern Hoee dcs Palastes Bourbon ge- srmmelte LuR zu nnalysiren, SO bleibt (lurch den Einklang der Resultate hewieren , dass i n diesem Augenbliclie die Lufl , sei sie aus dem Niveati des Erdbodens, sei sie aus einer 86he von 7000 Meter geholt , innerbalb der Grenzen der Geaauigkeit, welcbe der Eudiomctrie gesetet sind , dieselbe war.

Zusammensetzung der atmosphiirischeo Luft. 79

Die zahlreichen, durch einen von uns in Amerika snge- dellten Analysen stellen sich im Miltel durch folgende Zablen dar.

Saumstoffprocente den8 Volumen nach.

Zu Santa-Fe de Bogota bei 2630 Meter 20,66 zu IbaquC bei 1323 Meter Hiihe 20,70 zu Msriquits bei 5 4 8 Meler Hobe 20,77 Mittel 20,70.

Diese Resultate slimmen, wie man sieht , mit denjenigen uberein, melche wir fur die Zugsmmensetzung der in Paris sufgefnngenen Luft eben angegeben hsben ; wenigstens zeigen sie, dass die Differenxen, wetin solcbe stattfinden, nicht von der Ordnung der durch die Tbcorie, die Rechriungen und selbat die Versoche Da I t o n’s angegebenen sind.

Der Dr. D a I t o n hat niimlich eine Reihe von Versucheo veroffentlicht, die verschieden und zahlreich sind und aus denen ticrvorgehen sollte, dass daa Verhiiltniss von Sauerstoff zu StiokstotT nicht aller Orten dasselhe sei. Seine Analysen wurden zeigen, dass nach Mmssgabe wie man sich i n der Atmo- spbire erbebt, der Sauerstoff i r i erhebliclier Weise crbnimmt, obgleich ruch tliese geritiger ist, als Pie durch seine Theorie gefunden wild, .\VBP er den urivermeidlichen Wirkungen der Be- weguiig in der Atmosphdre zuscbreiht.

Hier folgeu die Hauplresullate, ZII denen cr gelatiat ist. Sauerstoll’iirocenre. Vol.

Eelvellynberg, 900 Meter 20,70 Ebendaa. 20158 nuf dem Schowdoti, 1050 Meter 20,63 LuR, im Ballon genommen, 2880 Met. 2 0 3 2 Ehendas., 4300 Met. 20,59

Luft vom Simplon 19,98 Luft beim Eismeere in Chamouny 20120

Wengern Alp 2 0 4 5 Ebendas. 20,11 Mnrichester a o , ~ Ebendas. 21,io Ebendas. 20,80 Ebendas. 2 0 , s Ebendrur. 20,95.


PriiR man diese Zahlen, so sieht man, dam unter den Analysen des Hrn. D a 1 t on diejenigen, die er mit friscb auf- genommener JAR anstellfe, aich innerhalb der Grenzen der fiir Eudiometrie mit Wasserstoff moglictren Fehler beflnden ; diejenigen aber, die mit einer von den Alpen gebrachten Loft angestellt uwrden, weichen davon bedeutend ab. Muss man diese Uriterschiede einer aufiilligen Aenderung der LuPt oder einer wirklichen Modiflcation in tler Xusammensetzung der Atmospbiire nn aehr hohen Orten nuscbreiben? Das mBchten wir nur zu $ern lilar machen.

Zu dem Ende miiasle man die mil Hiilfsmilteln wie die unsrigen angestellten Analysen der LuPt aus bedentenden Eijhen mit der unsrigen vergleichen. Wir haben nun mit lebendigem Eifer das Mittel ergriffen, urn die vortrefflichen Beobachtungen des Prof'. B run n e r in Bern fur diesen Zwecli zu Nutxen ZU

bringen. Dieser gewandte, den Fortschritten der Wissenschaft ganz hingegebene Chemiker hat einige Wochen auf dem Faul- horn, einer der Spitzen des Berner Oberlandes, in einem Bause zugebracht, welehes 1950 Meter boch gelegen ist, und (fort hat er jeden Tag die Analyse der Lupt ausgefiibrt. Da das Faulhorn u n d die Wengern Alp Theile derselben Gebirgsmasse bilden, so kijnnen die Verauche von B r u n n e r den Analysen, welche Dal ton in dieser Gegend mit der LluR anstellte, zur Controle dienen.

xu AnPang schienen die Analysen von B r u n n e r mit den unseren wenig vergleichbar. Der geschickte Berner Professor nimmt namlich der I d t ihren Sauerstoff miltelst Phosphor and er bestimmt dieaen Sauerstoff dem Gewichte nach. Dn aber bei jedem seiner Versucbe das Bewicht des Sauerstoffes Iiaum i20- I30 Milligr. iiberschreitet, so muss sich der Fehler, den er bei seinem Gegenstande begehen liann, wenigstens bis zu Vlo0 oder gar bis zu yB0 erheben.

Was den Stickstoff betrifit, so misst i h n Hr. B runn e r und berecbnet dariiach dtm Qewicht aus der Dichflgkeit.

Diese Melhode wiirde, i n einem offenbar so kleinen Maass- stabe nngewanilt , Variationen des Sauerstoffes liefern , welctre von 20,8 bis a1,l Volumentheile auf 100 LuR gehen konnten. Aber, wie man sieht , liann dieser Unterscbied aur Fehler im Wngen deuten, dcnn er iiberschreitet nicht y,,, nnd findet sich

Zusammensetzung der atmosphiirischen Luft. 8 1

beinahe im Bereictie tler FehIer, die man beim Versuche selbst voraussetxen muss. Uebrigens sind die iiussersten Zahlen iden- tiacti mit denen , welche die eudiometrivche Analyse zu Bern oder Paris liefert.

Aber PO schwierig es auch ist, den einzelnen Versnchen des Hrn. B r u n n e r beizutreten, so kostbar sind sie geworden, sls wir ihre Gesammtheit betrachteten.

Vereinigt man sie niimlich, um daraus einen einzigcn Ver- such RU machen, so miissen Rich die Wiigungsfehler ausgegli- cben haben, und wenn, wie wir nnnetimen, die Zusammen- aetzung der Luft von einem z u m andern Tage wenig variirt, so kommt es h u m in Betracht, ob dieser Versuch i d Tage gedauert hat oder ob er aul einmal gemacht worden wiire.

Herr B r u n n e r hat in seinen 14 Versnchen 4502 Cb. C. Stickstoff bei 0" und 0,76 Mm., tl. b. dem Gewichte nach 5,7949 Gr. aufgefangen.

Die Summc der 14 Sauersfoffbes~irnmun,aeo giebt 2,723 Gr. fur tlas Gesammtgewicht dieses Gaseq.

Mithin enthielt wiihrend des Monals Juli 1833 nur dem Giprel des Faulhorns die Lurt folgende Elemente:

Ssuersfoff 1,7230 23,010 Sticlistoff 5,7649 76,990

7,4879 100,000 j wiihrend wir 23,010. als das Mittel aus unsereri Annlysen 811- den, hiitte auch Hr. B r u n n e r RIS Mittel nus den seinigen 23,010 gefuntlen. Mag man nui i 28,010 oder auch 23,015, \veIcIie aus uusercn beslcn Versuchen resulliren wurtieii, niinehinen, so i d es klar, tlitss Gnterschiede diesev Grades aul' eillhctte Be- obachtungsfehler deuten oder mit itrnen zusammenkdlen.

Ks ist wenig wahrscheinlich, dass wiihrcnd der Dauer tler Versuche von Hrn. B r u n n e r sicti Veriinderuiigeii in der Ziisam- mensetzung der Lull des Paulhorns sollteri gezeigt taben ~ obgleich seine speciellen Versuche leichte AbPnderungen anzeigen, wclchc wir aber Wiigungdehlerri zusclireil~cn. Es bleibt wenigstens fur UIIR dnrgethan, i l~ss die Zusammensetxiirtg der Luft Hut ' diesem Gipfel gensu dieselbe war, welche wir in diesem Augenbliclie ill Paris fintlen, wenn wir unsere Behauplung iniie;Mb der Grcnzen sfellen, welctie die Beobachtung errei-

Jourrl. f. przkt. Chemie. X X I T . 2 . 6

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cben kann, d. b. bis auf genau, denn weiler wollen mir nicht gehen, obgleich die Zahlen es erlauben.

Das VerPahren des Ern. B r u n e r hat ganx neuerlich eine Anwendung an einer wegen ihrer Entferrturig von Paris unit Bern interessanten Localitiit gefunden , i n Groningeii. Hr. B. V e r v.e r , welcher sich dort dieses Verfahrcns bediente . giebt das Jaltr seiner Versuche rticht ail , aber Alles liissl schliessen, dass sie 1839 gemacht vind; sic Rind iibrigens im 1,auPe tles Mai und Juli angestellt worden.

Sie Piihren genau zu derselben Folgerurtg, denn nach tler aesammtheit tler Versuche des Hrn. V e r v e r enthielt die LnPt zu Griiningen 22,998 Gewichtnlh. Snuerdoff oJer 23, \vie wir zu Paris und Hr. B r u n n e r zu Bern oilrr niiP tlcin Fnulhorn gepunden.

So bleibt es, ohne dsss marl behnuptct, die Ansichten des Hin. D a1 t o n uber Zusammensetzutig ifer Luft seien scblecht begrundet, dennoch fur uns entscbieden, ditss io Folge der Mi- schung der Gase mittelst der verschiedenen Bewegungsursachen, welehe rrriaufhijrlich streben , die Luftschicbteri untcr einnrider zu mengen, der Unterschied im Verhhltniss von Sauerstoff zu StickstoR, der sicb in versehiedenen Hohen zeigen liiinnte , un- merklielt wird . Weiiri die Zusiimmenselzung der Luft mit der Hijbe nictrt veriinderlich ist, wenn sic keirie merklicbe Verln- deruitg hci der an entfernt liegenilen Orten angestelllen Ana- l p e xeigt, verhiilt CR sich dnitn ehen so, wertn man drs Vcr- liiiltitisa tlw beiden sie constituirertiien Gape zu zwei verschie- deiten Zeiteti untersucht?

Dierc Frege hat schon L a [i I a c e uttd T h 6 n a r d besettiif- ti$. Utisere beiden beruhmten Collegen halt en gewiinscflt, tlass eine IA~iftanalyse, die von Zeit zu Zeit officiell angcstellt wiirde, es mijylich macttle, fur einen gegebenen Zeitraum die wahre ~usarnmensefzuog der Luf't feslzustellen unil deren 3Jodificatio- nen , \veiiit sich rolche zeigen sollten, zu verfolgen.

W'enn die Acatlernie bis jetzt diesen Wunsch nocb nicht erfiillt hat, so geschah diess, wie wir auszusprechen uns he- eilen , rveil die annlytischen Methoden fur diesen Zweck vollkommen beileutungdos waren. W i r werden sogar bald zeigen, dasa, wenn das von uns angewandte Verfahren nicht passend abgeaiidert miire, es keine Aussicht darbieten wiirde, dass man die Verscbiedenheiten, welche die Zasamrnensetzung der Loft

D u m a s u. B o u s s i n g a n l t , iib. die wahre

Zusarnmense txong der aimospharischen LuR 83 durch die Ursanhen, welche wirklich auP der Oberfllche unserer Kugel walten (und deren Wirkung die Grenzeu, inner- hslb welcher unsere alten Luftanalysen oder selbst die von uns ausgefiihrten Rich halten, nie erreichen kijnnte), erleiden diirfte, jemals entdecken kiinnte.

Nicbt also in den alien Luflanalysen liiinnen rvir einige Ankniipfungspuncte Mr dieVergIeichung flnden, die im Stande wa. ren , die Zweifel riicksichtlich eioer uriwandelbaren Zusammen- setzung der LuPt zu rechtf'ertigen. Aber es schien uns, dass das Gewicht eines Litre Luft , dns von den Herren B i ot iind A r a g o mit solcher Genauigkeit genommen worden ist , einen trefflichen Anknupfungepunct fur die Vergleichung gebeo musste. Wenn diess Gewicht heute nicht mehr dasselbe ist, so hat sicb obne Zweifel die Zusammensetzung der Luft gelndert, hat sich diess Gewicht aber nicht geiindert, so muss es gcstallet sein, daraus zu schliessen, dass die Zusammensetzung der Luft so geblieben ist, wie sie vor 40 Jahren war; da dss Gewicbt tles Litre Liift ungefiihr bis auP ',iooo genau bestimmt wnrde, 80

iibertriflt die Gensuigkeit, welcha dicse Vergleicliung zrlliisst, die, welche man durch jedes andere beliebige Vdabren erlial- ten diirfte.

Wir haberi gesucbt, diese Vergleichurig PO gewisu als miiglich zu machen, indem wir eiiien Ballon ron fast derselben Capacitat nahmen ale der war, den die Herren B i o t u n d A r a g o aiiwandten , l'erner unsere Wiigungen bci dcrsclhen Temperatur wie jene anstellten und endlich den Ballon i n Preier Idt wo- gen, ohne ein inneres Thermometer, d. 11. gnnz s o , wie man es anstellte, ehe wir bei dieser Art von Versuchen die be- ychriebene Vorsicht anwandlen.

Vier Versuche, welche einer von uns in dieser Weise mit Hrn. St a s s anstellte, gaben im vorigen Jahre Fur 1 Lilrc Luft das Gewicht 1,2995, wiihrend die HHru. B i o t und A r a go 1,2991 gefuoden haben.

Dieso Zahlen sind vergleichbar , aber UUI eioen genauern \Verthausdruck des Gewichtev von I Litre Luft zu erbalten, muss man o6enbar bei dieser Wiigung die Vorsichtsuaassregeln anwenden, welche wir bei Bestimmung der Dichtigkeiten voo SauerstoK ond Stickstoff andeuteten.

6a

84 Dumas u. B o u s s i n g a u l t , iib. di wahre

Wir beschiifiigen uns damil. Mittler weile kijniien wir ecbliessen :

1) atis dieser Vergleiehung tles Gewit:lifes uon I I h e trockner Luft bei Oo und 0,76 MID.,

2) aus den mit Recht beriihmtett Analysen der HHrn. G iiy- L u s s a c utitl H u m b o l d t , verglichen mit den unseren:

dass die Zusammensetzung der Luft in beslimmbrrer Weise sicb nicht geiindert bat seit 40 Jnhren. Dieser Scbluss wirtl ilie Meteorologeti nicht iiherraschen , da eine lmge Gewohnheit sie gelehrt t int , die atmosphiirischen Pbiinometie als weriiycr leicbt abiinderlich durch xufiillige Lirxilchen x u bctrachten, nlx man gemeiriiglich nnnimmt.

E:s hlei1)t jcilot:b fur UIIS eritsrliieden ~ dass ths Verhiiltniss iles Snuerstoffes zuin StiekstolI i l l iler LuI't niclil ilurch einfsche Voliimenxahlen susgedruckt ist ; tlass diess Verhiiltniss i n sehr entfernten Breileii bis auf ein Tausendtheil genau dasselbe ist i it itt cheti SO zu sehr verschiedenen Zeitcn uiid ill sebr ver- schieileiicii Hijlien.

die freiwilli- Zen Zerserzungen yon Thieren ulld Pflanzcn, die Verbrennun- g e n oder Oxytlslioncii , die n u f der Erdoberfliiclie vorgehen, nile diese Ersclieiniingen, i n dereri Vergriisserung sich uiiscro I'hanliisic gcl'iillt, gehijreii glucklicher Weise ohlie %weifel x u tlert Ercigriisseir , ilie fur die gesammte Zusammensei/.ung ller Lul't su zti sngen unmerlilich voriibergetlen.

Uin ilie G r c i ~ e xu erreicbeo, bei welcher die Veriinderuti- geri, ic.elclie die Almoxpbiire von Peiten rler Tltiere oder I'flan- zen, vun Seilen tier Jabreszeit, des Regens odcr Wiriiles crlcidei, rncrklii:ti wurilcii ; UID zu etitscheillen, ob ihre Zusiimmensetzung in versctiiedetiett Hreilen otlcr verschiedeaeo lliihen uiiveriititlert bleibt, tr:iiidelt es sich nit:ht mehr i l ; m m : die A~iiilyse der Iliift auf geiinu xu rnncben, wie ~ l a n es sonst ( h i i t , noch selbst H u l l ',~,ollo, \vie \ F i r es gethan habell, mati muss 1,ocfi vie1 ivei- ter gehen, als Iiiit(e tlurch eirle pro14erttielle 1-orsicht dic Natiir iiictit gewollt , tiass die Aenderungen welcbc fur die Atmo- spliiire durch das regelm5ssige Spiel der Kriifie, wclche auf der Oberfliiche tler Erde wirken, miiglich sitlit , such nicht yon fern je die Greriae erreichen kijnriten, wo tlas I.cbcn tler Tliicre utitl das tlcr Pllanzeit daruiiier leitlen \r.Qrde.

Die Erscheinurigen des orgsnischen Lebens

Zusammensetzung der atmosphirischen Luft. 85

Einige Rechnungen , welche ohne Zweifel keine absolute Genauigkeit haben kiinrien, die aber nichtsdestomeniger auf eitier Summe von hinreichcnd sicheren Angaben berulien, sollen zeigen, wie weit man die Anniiherung treiben miissfe, urn die Grenze mi errcichen, hei welcher die Verinderungen des Sauer- sioffes sich in fiihlbarer Weise aussprcchen wurden.

Die Atmosphiire ist unaufhiirlich i n Bewegung, die Slrbme, welche durch Warme, Winde und elektrische Phlnornene er- regt werden , misclien und mengen unauPhiirlich ihrc verschiedenen Sctiichten. Es ist also ihre Gesammlmasse, welche ver- 5ndert werden miisste, damit die Analyse zu verschiedenen Zei- ten einen l'nterscbied Bnden kiinnte. Kehmen wir nun mit R. P r e v o s t an, dass jeder Mensch tiiglich ein Kilogr. Sauerstoff verzehrt, dass 1000 Millionen Menschen auP der Erde s ind , und dass in Polge des Athmens der Thiere oder dtirch die Fiiulniss der orgaoischen Materien diese den Menschen zuge- schriebcne Verzehrung noch vervierfacht wiirde.

Kehmen wir ferner an, dass der von den Pflanzen ent- wickelte Sauerstoff nur allein die Wirkung der Ursachen einer Sauerstoffverzehrung aufhiibe, die in unserer Schiitzung siiid vergessen worden, so heisst tlas [loch wohl die Verinderung der Luft ziernlich hoch anschlagen.

Und doch wiirtle bei dieser iibertriebenen Hypothese nach Verlauf eines Jahrhunderts chis ganze vereinte Menschengeschlecht und noch ein dreifaches Aequivalent desselben llur eine Quan- titiit Sauerstoff absurbirt haben, welches dem Gewichte nach gleich 15 oder 16 Iiupferwurfeln von 1 Kilomeler Seite sein wurde, wihrend die Atmosphfire ungefiihr deren 134000 enthiilt.

Behauptet man also, dass die Thiere, welche die Ober- fliiche der Erde beviilliern, wenn sie alle ihre KriiPte zusatn- mennehmen, in einem Jahrhundert die Luft , aus welcher sie athmen, so weit verunreinigen kijnnten, dass sie eines Acht- tausendtbeils ihres Sauerstoffees, den die Natur darin deponirt hat, beraubt wiirde, so beisst daa schon eine Annalime machen, welche die Wirklichkeit unendlich weit iibertrifft.

Nichts ist leichter zu bewahrheiten ads dieser Scbluss in dem, was er Allgemeines enthiilt.

Das Atbmen der Thiere bringt Kohlensaure hervor, dio Pflanzen zersliiren dieselbe, indem sie sich des Kohlenstoffes


bemiichtigen und den Saoerstoff der Luft mriickgeben. Die Mo- dificationen, welche also die Luft in Betreff des Saoerstnffes xeigen kann, werden doch hochstens von derselben Bedeulung eein als die Modiflcationeri, die man in Betreff der Kohlensiiure dee Id t beobachtet.

Nun aber ist es leioht geivesen, mit Srhiirfe das Gewicht dee i r i der Luft enthaltenen Kohlenslure zu bestimmcn, niimlich mittelst des gewijhnlichen Verfahrens , 11as fiir diesen Gegen- fitand von Hrn. T h 6 n a r d ersonncrr ist untl dariu bestcht, die Kohlensiiure welche von einem grossen, mit Sorgralt gemes- Renen Volumeti Luft geliefert wi rd , i m Zustande des Carbonats zu wiigen. Diess Verfahren, day i n seinen Einzelheiten von den Herren S a u s s u r e und 6 r u n n e r noch modificirt ist, gestattet die Annnhme, dass die Kohlensiiure der Luft dem Vo- lumen nach beinathe von 4- 6 Zehntauseridtheilen vnriirt. Nimmt man a n , dass'diese Kohlensiiure von dem Sauerstoffe herriihrt, den die Luft abgegeben hat, und nicht von den Gasen, welche die Vulcane unaufhijrlich ausstossen , so wiirde der L'nlerschied tlieser Zahlen, welcher 2 Zehntausendtheile des Volumens der Luft betriigt, die Veriinderung anzeigen , welche der Sauerstoff erlitteri; so wiirde man in

I0000 Vol. Jiuft 2081 ,,der 4083) Sauerstoff flnden.

Dieser Uriterwhicd wiirds offenbar- niclrt xu bestimmen sein, wenn man sich darauf heschrfirikte, 10 oder selbst 25 Gr. Luft, wie wir es gethan hnben, za analysiren, da derselbe von ungefiihr 2 oder 3 Milligr. bezeichnet wiirde.

Untersuchte marl I000 Gr. Luft, so wiirde er dorch 200 bis 300 Mgr. bezeichnet sein.

Man kann also, wenn man will, dahin gelangen , dass die Luftanalyse in tier Thnt von einigem Nutzen bei Erijrterung der allgemeinen Gesetze der Phy,sik unserer Erde werden liijnnte.

Aber da mir ltein Mittel haben, eirt Cubikmeter Stickstoff zu wiigen, so muss man offenbar dns von u n s beschriebenever- Pahren in ein anderes, dem des Ern. B r u n n e r eotsprechendes verwandeln, WO der Stickstoff gemessen wid nur der Sauerstoff gewogen wird.

Man muss in einen Eeller einen Apparat stellen, der ein Cubikmeter fslrat nod mit Wasser gePiillt 1st. Diem muss man

Zusarnmensetmng der atmospharischen Luft. @7

nuellieseen lassen, urn den Stickstoff der Luft aufzunehmen, die ihren Sauerstoff verloren hat, indem sie iiber rothgliihendes Kup- Per strich. Es wiirde rnit 3 Riihreii, deren jede 1 Kilogr. Kup- fer enthielte, genug sein, um i Cubikmeter Stickstoa rrei von Sauerstoff zu erhalten.

WSgt man die drei Riihren, RO xeigen sie den Sauerstoff der Lufl rnit einer Genauigkeit an, die dem jetzigen Stande der Wissenschaften Ehre macht, denn man wird 376000 Milligr. Sauerstoff gebunden hsben, und wenn man 10 solcbe Versuchc macht, so kann mati mit Sictierheit den Sauerstoff bis auf 1/300000

genau angebcn. Die schwache Stelle dieser Versuche besteht darin, dass man deli Stickatoff bei einer genauen Temperatur messe. Stellt man den Saugappsrat in einen Keller rnit unver- Snderlicher Temperatur, wie der Keller des Observatoriumu; so wird diese Redingung vnllkommen erPullt.

Sagten wir, dass mir wunschten , dieser Versuch wiirde zu Paris angestellt untl unter den Auapicien der Acadernie, so wiire diess blos eine Wiederholung und nilhere Begrenznng des vor lillngerer Zeit von L a p l a c e und T h i n a r d ausgespro- chenen Wunsches , dem sich olfe Freunde der Wissenschaften angescblossen haben.

Heute aber kijnnen wir weiler gehen j Frankreich ist durcb neue Centra wissenschaftlicher Tbiitiglieit bereichert worden, leben- und eifervolle Fiihigkeiten haben sich uber die Ober- flache seines Bodens verbreitet , drs ,,Conseil de I'lnsfrucfiori publiyuk' wiirde sich , wic wir nictrt zweifeln, becilen, in die Ansichten der Academie einmgehen und mit ihr in Sinklang ein System gleichzeitiger Versuche anxuordncn, welche gestat- ten wiirden, an einem Tsge ungefiihr il/a liilogr. LuPt der Analyse zu Bordeaux, Strassburg , Rennes, Lyoo, Toulouse, Montpellier u. s. w. zu unterwerfen. Koch mehr, ohne aus dem Kreise unserer persiinlichen Bekanntsctiaften herauszugehen und ohne die Dazwischenkuuft des hohen Antriebes der Aca- demic sind wir versichert, dass, sobald in Paris ein Vcrsuch dieser Art-gemacht worden wiire und man so auf gensue Weisa slle kleinen Eiorichtungen des Ayyarates bestimmt hitte, wir die Concurrena der Cbemiker uad Physiker bewirkeo koooten, welche za G e d , Neapel, London, Dublin, Briissel, Stockholm,

86 D u m i l s U. B o n s s i n g u u l t , ub. die wahre etc;

Copenhagen u. s. w. gleichzeitige Versuche mit den in Paris nngestellten auat'iihren wiirden.

Der Academie kommt es zu, zu entscheiden, ob diese Urt- tersuchungen ooch das Lnteresse verdienen , welches sie einigen ihrer beriihmtestcn Mitglieder eingeflijsst haben, und ob sie i n Verbindung rnit tien Versuchen, mit denen sich Hr. A r a g o niit- telst seines I)oypelrohres besch%fligl, uber die Besclrrffenheit der Luft hirireichend wichtige Angabeti versprecberi, urn dcn Wrinscli zu rechtfertigen, den wir hegen, dass dieaelbcn bald unler ihrem Schutze angestellt merden. Was uits betrifft , so ist unser Versuch zii Elide;. was wir mit unsern Privntmitteiii vermochten, hnben wir ausgefiihrt.

Uirsere Unfersuchungen berichtigen die Febler, welche i n Betreff iler Dichtigkeit von SnuerslofT und Stickstoff gemacht worden sind, und setzen die Dichtigkcit des Sauerstoffes nu€ 1,1057, die des Stickstones auf 0,972 fest.

Sic zeigen, dass die Luft nirnmermehr sls eine chemischc Verbindung von 20 Vol. Sauerstoff und 80 Vol. StickstolT betrachtet werden Itsnn.

Sie rufen dic Annahme hervor, dass die LoPt ein zu elleo Zeiten, iti allen Brei!en und iri jeder Hijhe constantes Gemenge von 2301 Gewicht& Sauerstoff und 769'3 Stickstof€ oder auch von 20,81 Volumeiitlieilen Sauerstoff auf 79,19 Vol. Stickstolf sei. Sie zeigen, dass, wenn die atmosphirische Luft ein Sauer- stoRbeliiilfcr zum Gebrauche der Thiere und ein Jiohlensiiure- betialter ziim Gebraucbe der Pllaozen ist, diess blsgazin SO be- trjichtlich, im Verhiiltniss zur Ausgabe so reichlich versehen ist, dass die Ausgabe, sclbst wenn man anniihme, sie wiirde nicht ausgeglichen, auf die Menge selbst nach einer laugen Reibe von Jahren nicht wahrzunehmen~ sein wiirde.

Daraus folgt , dass die Aussicht, jemels wirkliche Unter- schiede in Betreff des Sauerstoff- und Stickstoffgehaltes schCz- zeo zu kiinnen, fast gar uicht da ist, wenn man nicht Iiassende Vorrichtungen trifft, um diese Anslyse mit uagefihr l V a Bilogr. nozustellen.

Alle in diesem Bericbte mitgetheilten Versoche warden angestellt mit der eiPrigeu und gewissenhaften Hult'e zweier jun- ger Gelehrten, denen wir mit Vergnugea unsern Dank ab-

JI. u. E., ub. d. Kohlenstoffatom. 89

statten: Brn. L e b l a n c , ancien elive externe der Ecole des Mines zu Paris, und Hrn. L e v y , einem diinischen Chernilier, der niichstens nach Copenhagen gehen wird, um dart die den Pariser Versuchen entsprechenden anzustellen.

NocIiscIwift der Hed.

Xu derselben Zeit als in Deutschland die Untersuchung uber das wahre Atomgewicht des Kohlenstoffes durch chemische Ope- rationen von mehreren Seitcn ausgefuhrt wurile, vernnlasste B e r z e l i u s den Hrn. Baron F. v. W r e d e , sich gleichfalls mit diesem Gegenstande zu beschiiftigen , jetloch mit Benutzung pbysilialiscber Hiilfsmittel, welche also i n der WLgung des Koh- lensiiuregases in Shnlichen Verbindungen beshnilen. Zu den streitigen Zehlen , der alten 6 e r z e I i u s’schen und der neuen Dumas’schen, war durch L i e b i g und R e d t e n b a c h e r eine neue hinzugekommen, welche die Mitte jcner angnb. Wiihrend die Priiher angenommene Zahl 76,Ad, die neue D u m a s’sche 75 war, suchten L i e b i g und R e d t e n b a c h e r zu beweisen, dass sie durch 75,851 ausgedriickt werden musste. Die Znhl, welche rvir gefunden hatten, niiherte sich der D u mas’schen Zahl so sehr, dass wir gleichfalls die seinigc anzunehmen nicht ziigerten, um so weniger, dn uns bekarint war, dass Blit- s c h e r Iic h nach seinen eigenen Versuchen fast dieselbc Zahl gewonnen hatte. Das Resultat der physilialischen Untersuchung musste jedoch auch fur uns ein grosses Geiriclit baben, da die rnijglichen, wenn auch durchaus nicht belmwten, j a nicht ein- ma1 denkbaren Fehlerquellen , die unser Verfaliren haben kono- te, hier so vdlig vermieden wurden; es musste urn so gros- seres Gewicht haben, da wir in Hrn. B. v. W r e d e einen G e - lehrten kennen, gleich aiisgezeichnet i n den physikalischen, ma- thematischen and mechanischen Wissenschaften.

Wir waren daher sehr iiberrascht, als uns Hr. v. 8 e r z e - l i u s mittheilte, die Untersuchung des Hrn. v. W r e d e hiitte durch die WViigung des kohlensauren Gases die Zshl 7547 Piir das Atomgewicht des Kohlenstolfes crgeben , welche wir rnit den Resultaten der gensuesten chemiscben Untersuchungen durch- aua nicht vereinigen konoten. Hr. v. W r ed e hatte hierbei das

90 M. u. E., iib. d. Kohlenstoffatom.

spec. Bew. des Sauerstoffes als bekannt vorausgesetzt, es jedoch Piir nothwendig erachtet, dnsselbe noch einmal LU priiPen. Bei seiner letzten Anwesenheit in Berlin hatte Hr. v. W r e d e die OefHlligkeit, dem cinen von u n s den Gang seiner Untersuchung bis in’s kleinste Detail, selbst das der Berechnung , vorzulegen, und wir gcstehen gern ein, dass es kaum lnijglich sein miichte, der angewandten EorgPalt und Genauigkeit , vereinigt mit der sinnreichsten Benutzung eines trefflicb erdachten Apparstes, noob irgend etwas hinzuzufiigen. Nach den Wigungen des Sauer- stoffgases, von denen jedoch einige noch nicht berechnet waren, ergab sich Piir das spec. Gew. desselben Past genau die Zahl, welcle T h. v. S a u s s u r e schon gefunden hatte, i,i057, also dieselbe, welche D u m a s und B o u s s i n g a u l t gleichfalls, und zwar suf ganz andcrem Wege, erhaltcn hatten. Auch das Kohlensiiuregas hat nacb Hrn. v. W r e d e ilas spec. Gewicht, welches v. S a u s s u r e angiebt ; diesezahl indessen kann nicht unmit- telbar zur Oestimmung des Atomgewichtes benutzt werden, da dae spec. Gew. des Gases bei ungleichem Drucke nicht gleich ist. Unter dem gewiihnlichen Atmosphiirendrucke ist es zu schwer, erst hei der Verminderong urn ‘4 des Atmosphfirendruckes ist es constant. Nach diesen Wiigungen ergiebt sich das Atom- gewicht des KohlenstofTes zu 73,!2; aus den WHgungeii ties Kohlenoxydgases dagegen Polgte die Zahl 75,i8. Das letztere, aus Oxalsiiurc durch Schwefelsiiure bcreitet , besass jedoch einen, wiewohl Past unmerkbaren Geruch, der vielleicht auP cine hiichst unbedeulende Verunreiriigung schliessen liess. Elr. v W r e d e wird bei seiner Riickliehr nach Stockholm seine Ver- suche fortsetzen, und wir hoKen, dass er auch die iibrigen Gas- arten der Wiigung noch einma! unterwerpen wird, da er ohiie Zweifel die griisvte Qeschicklichkeit mit der vollkommensten Unbehngeriheit vereinigt iirid aue diese Weise gerviss am ge- eignetsten ist, diese kolossale Untersuchuug anf die bePriedi- gendste Weise zu Ende zu fiihren.

Hr. Bar. v. W r e d e , welcher uns gestattet hat, diese vor- liiuflgen Mittheilungen zu machen, wird sphter sein VerPahren aosPiihrlich bekennt machen.

Hr. D u a E theilt zu gleicher Zeit cin Schreiben des Hrn. Thomaon mit, worin derselbe ausspricht, die ‘Zatshl 75 fur C

Ueb. die chern. Wirkung des Lichtes. 91

stimme vollkommen mit seinen Ansicbten und Versucben iiberein, die er fiber das spec. Gew. der Kohlenstiure uod des Sauer- stoffes angestellt habe. Der Euuptinhalt des BriePes wird durch die miirtliche Abschrift einer- friihern Abbandlung von T h o m- s o n gebildet, welche in dies. Journ. Bd. YIII. 5.359 mitgetheilt ist. Er schliesst damit , dass das spec. Gew. des Sauerstoffes 1,ilil sei, das des Wasserstoffes 0,0694, dss der schwefligen Siiure 2,2222 und endlicb, dass das Atomgewicbt des Stickstoffes statt 0,8532 zu 0,875 angenommen werden miisste. Da es keio ZweiPel ist, dass die Zablen, welche Hr. Th o m s o n als die Basen seiner Rypothesen betrachtet, ungenau sind , so wird man ziigern, denselben den Werth beizulegen , den e r in ihoen selbst sucht. Weno man seine Untersuchuogsmethode (a. a. 0.) mit der des Rrn. D u m a s und der des Hrn. v. W r e d e vergleicben wird, 80 wird man nicbt einen Augenblick zweifelhaft seio kiionen, welcher von ihnen man Zutrauen scheoken 8011. M. u. E.

XII. N e u e T h a t s a c l i e n i n B e z u g auf d i e chemi -

s c h e W i r k t t n g des L i c h t e s . (Bibliothcque univcrs. de Geakce. No. 6P. p . 379.)

Die merkwiirdigen Anwendungen der cbemischen Wirkung des Lichtes auf Lichthilder, welche wir D a g u e r r e in Frank- reicb und T a1 b 0 t in England verdanken , ziehen immer noch, wie man wohl deolien konnte, die Auf'merksamlieit der Physiker arif sicb und veranlassen neue Versuche, entweder in der Ab- sicht, die Wirkungen zu veriindern und EU vervielfiiltigen, oder, was noch schwieriger , die Theorie derselben aufiukliiren. Ich fasse in diesem Artikel einen Aussug a m den merliwiirdigeo Arbeiten voo B e c q u e r e I zusammen, von denen B i o t der Aca- demie der Wissenschaften so eben im Namen einer Commission Rechenschaft gegebcn bat und welche neue photograpbische Ver- Pahrungsarten von onerhiirter Scbnelligkeit anzeigeo, die h s t ZO-

gleieh yon D a g u e r r e und T a 1 b O t angewandt wurden. Der Zweck der Abhandlung von Ed u n d B e c q u e r e l

ist, zu zeigen, dassstrahlen, welcbe fiir sich allein keine che-

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Untersuchungen über die wahre Zusammen setzung der atmosphärischen Luft